| 4. Juli 2024

SatellitenschĂŒsseln fokussieren die Sonne, um Leuk Teleport and Data Centre mit Strom zu versorgen

Zwei der grössten Parabolantennen der Satelliten-Bodenstation in Leuk wurden obsolet. Statt sie zurĂŒckzubauen, hat sie die CKW im Auftrag der Leuk Teleport and Data Centre AG zu Solaranlagen umfunktioniert. Electro-MĂŒller hat Lösungen von ABB installiert, um sie kontinuierlich dem Sonnenstand nachzufĂŒhren.

Die Parabolantennen ĂŒber Leuk im Wallis sind auch vom Tal aus unĂŒbersehbar. Anfang der 1970er-Jahre liess der Bund – durch die damalige PTT – hier eine Satelliten-Bodenstation errichten. Die PTT wĂ€hlte diese kleine Hochebene, rund 1000 Meter ĂŒber Meer gelegen, unter zwanzig möglichen Standorten in der Schweiz aus. Weil durch die spezifische Lage im Rhonetal der Horizont in Ost und West tief liegt und die Bodenstation durch die umliegenden Berge im Norden vor elektromagnetischen Immissionen abgeschirmt wurde. Das erlaubte in einem grossen Winkelbereich störungsfreie Sicht auf Satelliten in der geostationĂ€ren Umlaufbahn ĂŒber dem ErdĂ€quator.

Überblick des Leuk Teleport and Data Centres.

Einer der sonnigsten Standorte der Schweiz

«Aus demselben Grund zĂ€hlt unser Standort zu den sonnigsten Orten in der Schweiz, mit frĂŒhem Sonnenauf- und spĂ€tem Sonnenuntergang im ohnehin wolkenarmen Klima des Wallis. Auf dieser Höhenlage zieht auch kaum je Nebel auf», erklĂ€rt John Harris, CEO der Leuk Teleport and Data Centre AG, die hier nebst Satelliten-Übertragungsdienstleistungen ein Rechenzentrum betreibt, das stetig ausgebaut wird. Da lag es nahe, fĂŒr den energieintensiven Datencenter-Betrieb hier Solaranlagen zu installieren und die elektrische Energie gleich vor Ort zu nutzen.

In einer Ausschreibung entschied sich TDC fĂŒr das Angebot von CKW. Das Unternehmen erstellt und betreibt mit dem «Solar Contracting» massgeschneiderte Solaranlagen. Die Kunden bezahlen fĂŒr die Anlage und deren Montage nichts und mĂŒssen sich auch nicht um Wartungsarbeiten kĂŒmmern. Sie beziehen bis zum Ende der Vertragsdauer – ĂŒblicherweise 25 bis 30 Jahre – Solarstrom zum vereinbarten Fixpreis.

Zwei Parabolantennen mit 32 Metern Durchmesser

«Solarpanels auf ein Flachdach montieren kann grundsĂ€tzlich jeder. Das haben wir in einem ersten Schritt auf dem Dach des BodenstationsgebĂ€udes realisiert», erklĂ€rt Daniel Nadler Leiter Sales Industry and Public bei CKW. «Spannend war, in obsoleten SatellitenschĂŒsseln mit einem Durchmesser von 32 Metern Solaranlagen einzubauen.» Diese grössten der rund 50 hier installierten Parabolantennen sind technisch veraltet, zumal moderne Übertragungstechnik mit weit kleineren Durchmessern auskommt.

«Spannend war, in obsoleten SatellitenschĂŒsseln mit einem Durchmesser von 32 Metern Solaranlagen einzubauen.»

«Anstatt sie zurĂŒckzubauen, entwickelten wir hier bei einem Brainstorming die Idee, sie zu Solaranlagen umbauen zu lassen. Rein strukturell-mechanisch sind sie noch gut erhalten», erklĂ€rt John Harris. Der bestechende Gedanke dahinter: SatellitenschĂŒsseln sind so konstruiert, dass sie sich horizontal (Azimut) wie auch vertikal (Elevation) ausrichten lassen, um jeden Punkt des Himmels – beziehungsweise den dort stationierten Satelliten – in den Fokus zu nehmen. Damit können sie auch dem Sonnenstand im Tagesgang folgen und so die Sonneneinstrahlung immer optimal ausnĂŒtzen.

Europaweit einmaliges Projekt

Die Motoren fĂŒr die Ausrichtung der SatellitenschĂŒsseln stammten aus den 1970ern. FĂŒr die Umnutzung mussten Antrieb und Steuerung erneuert werden. «DafĂŒr suchten wir einen Partner, der in der Lage ist, dieses zumindest europaweit einmalige Projekt zu konzipieren und ganzheitlich umzusetzen», so Nadler. CKW vertraute es Electro MĂŒller an. «Uns ĂŒberzeugte deren spezifisches Know-how. Und wir schĂ€tzen es, dass sie ihre kundenspezifischen Lösungen mit ABB-Produkte realisieren.»

«Uns ĂŒberzeugte deren spezifisches Know-how. Und wir schĂ€tzen es, dass sie ihre kundenspezifischen Lösungen mit ABB-Produkte realisieren.»

«Ein spannendes Projekt», so Patrick Sorgen, Leiter Projekte und Technik bei Electro MĂŒller. «Man kennt allenfalls kleine ‘Solarblumen’ als Photovoltaikanlagen, die dem Lauf der Sonne folgen. Aber das mit einer 1750 Tonnen schweren SatellitenschĂŒssel zu realisieren, in der allein die installierte Photovoltaikanlage 7 Tonnen wiegt und sie damit etwas aus dem ursprĂŒnglich konzipierten Gleichgewicht bringt, ist eine ganz andere Herausforderung.» Electro MĂŒller ist seit langem zertifizierter Partner von ABB. So lag es auf der Hand, dass das Unternehmen dieses anspruchsvolle Projekt mit Motoren und Frequenzumrichtern von ABB realisiert.

John Harris (rechts) und Patrick Sorgen vor einer der zu Solarkraftwerken umgerĂŒsteten SatellitenschĂŒsseln.

Robuste ABB-Motoren mit Frequenzumrichtern eingebaut

«Wir haben das Drehmoment des alten Antriebs ĂŒbernommen. Aber anstelle der ursprĂŒnglichen zwei 7,5-kW-Elektromotoren pro Ausrichtungsebene setzten wir je einen robusten ABB-Motor des Typs M3BP mit einer Leistung von 15 kW ein, jeweils angetrieben von einem ABB-Frequenzumrichter ACS880.» Die modernen Motoren an den Getriebeflansch der Anlage aus den 1970ern zu montieren – das UntersetzungsverhĂ€ltnis der vom Motor eingehenden Drehzahl betrĂ€gt 1:4000 – bedurfte einiger Anpassungen.

Einer der neuen, hoch ĂŒber Leuk fĂŒr die Bewegung der Parabolantennen installierten ABB-Motoren.

«FĂŒr uns war die die Montage der ebenen Solarpanels in der konkaven SchĂŒssel eine ziemliche Herausforderung, die wir mit einem eigens dafĂŒr konzipierten unterliegenden Montagegitter gemeistert haben», erklĂ€rt Nadler. So konnten in den zwei umgerĂŒsteten riesigen Parabolantennen je 307 Solarpanels mit einer Nennleistung von jeweils 116 Kilowatt-Peak installiert werden. Die Dachanlage weist eine Nennleistung von 550 kWp auf.

Mit ABB-Antrieb dem Lauf der Sonne folgen

Die beiden Solaranlagen in den SatellitenschĂŒsseln gehen nun mit dem ABB-Antrieb dem Lauf der Sonne von Ost nach West mit und fokussieren auch vertikal genau auf den Sonnenstand. Damit lĂ€sst sich eine gleichbleibende Ausbeute der Solarenergie im Tagesverlauf erreichen – vor allem auch im Winter. Schnee bleibt auf den Solarpanels im GefĂ€lle der SchĂŒssel kaum liegen. Er kann mit einer weiteren Neigung der SchĂŒssel auch zum Abrutschen gebracht werden. Ebenso lĂ€sst sie sich bei starkem Wind in eine sichere Stellung bringen. Pro Jahr generiert jedes dieser innovativen SatellitenschĂŒssel-Solarkraftwerke so viel elektrische Energie, wie ihn 25 typische Schweizer Vierpersonen-Haushalte verbrauchen. Der Energiebedarf fĂŒr das NachfĂŒhren ist mit den beiden 15-Kilowatt-Motoren ohnehin gering und wird durch die moderne ABB-Lösung mit Frequenzumrichter weiter minimiert.

«Wir verbrauchen die hier generierte Solarenergie vor Ort im Rechenzentrum, allfĂ€llige ÜberschĂŒsse speisen wir ins Verteilnetz.»

«Wir verbrauchen die hier generierte Solarenergie vor Ort im Rechenzentrum, allfĂ€llige ÜberschĂŒsse speisen wir ins Verteilnetz», so John Harris. «Ohnehin beziehen wir ansonsten nur mit Wasserkraft generierte elektrische Energie und werden die eigene Produktion von Solarenergie hier vor Ort weiter ausbauen, um sicherzustellen, dass wir weiterhin das umweltfreundlichste Rechenzentrum der Schweiz mit den niedrigsten Strompreisen sind.»

Notstromaggregate werden Teil eines virtuellen Kraftwerks

Über das Solar Contracting der CKW hinaus plant TDC die Teilnahme am CKW Flexpool und bringt dafĂŒr die Leistung ihrer vier Notstromaggregate – die ursprĂŒnglich vom ABB-VorgĂ€ngerunternehmen BBC installiert wurden – bei Bedarf ein. Diese Dieselgeneratoren sind so ein Element des virtuellen Kraftwerks der CKW. Bei Bedarf können diese zur Stabilisierung des Stromnetzes am Regelenergiemarkt oder im Fall einer drohenden Strommangellage im Rahmen der Winterreserve des Bundes  eingesetzt werden.

Die Frequenzumrichter von ABB, welche die Bewegung der SatellitenschĂŒsseln synchron zum Lauf der Sonne antreiben.

«Unsere partnerschaftliche Zusammenarbeit zahlt sich auch in der öffentlichen Wahrnehmung aus», hĂ€lt Daniel Nadler abschliessend fest. «Ein Foto der Solaranlage in der SatellitenschĂŒssel mit einer Kuh im Vordergrund schaffte es als â€čPicture of the dayâ€ș in die bedeutende britische Tageszeitung The Guardian. Ein Win-Win fĂŒr alle Beteiligten.»